11 hlavních opatření na úsporu energie pro procesy tepelného zpracování ocelových trubek

Nejprve snižte teplotu ohřevu.

Obecně je teplota kalícího ohřevu hypereutektoidní uhlíkové oceli 30~50 ℃ nad Ac3 a teplota kalení eutektoidní a hypereutektoidní uhlíkové oceli je 30~50 ℃ nad Ac1. Výzkum v posledních letech však potvrdil, že ohřev a kalení hypoeutektoidní oceli ve dvoufázové oblasti α + γ mírně nižší než Ac3 (tj. kalení pod teplotu) může zlepšit pevnost a houževnatost oceli, snížit teplotu křehkého přechodu. a eliminovat popouštěcí křehkost. Teplotu ohřevu pro kalení lze snížit o 40 °C. Použití nízkoteplotního rychlého krátkodobého ohřevu a kalení oceli s vysokým obsahem uhlíku může snížit obsah uhlíku v austenitu a pomoci získat lištový martenzit s dobrou pevností a houževnatostí. Zlepšuje nejen jeho houževnatost, ale také zkracuje dobu ohřevu. U některých převodových soukolí se místo nauhličování používá karbonitridace. Odolnost proti opotřebení se zvýší o 40 % až 60 % a únavová pevnost se zvýší o 50 % až 80 %. Doba nauhličování je ekvivalentní, ale teplota nauhličování (850 °C) je vyšší než u nauhličování. Teplota (920 ℃) ​​je o 70 ℃ nižší a může také snížit deformaci tepelného zpracování.

Za druhé, zkraťte dobu ohřevu.

Výrobní praxe ukazuje, že tradiční doba ohřevu stanovená na základě efektivní tloušťky obrobku je konzervativní, takže koeficient ohřevu α ve vzorci doby výdrže ohřevu τ = α·K·D je třeba korigovat. Podle tradičních parametrů procesu úpravy se při zahřátí na 800-900°C ve vzduchové peci doporučuje hodnota α 1,0-1,8 min/mm, což je konzervativní. Pokud lze snížit hodnotu α, lze dobu ohřevu výrazně zkrátit. Doba ohřevu by měla být stanovena pomocí experimentů na základě velikosti ocelového obrobku, množství vsázky do pece atd. Jakmile jsou stanoveny optimalizované parametry procesu, musí být pečlivě implementovány, aby se dosáhlo významných ekonomických výhod.

Za třetí, zrušte temperování nebo snižte počet temperování.

Zrušte temperování nauhličené oceli. Pokud je například ke zrušení temperování použit oboustranně nauhličený pístní čep nakladače z 20Cr oceli, lze mez únavy temperovaného zvýšit o 16 %; pokud je popouštění nízkouhlíkové martenzitické oceli zrušeno, bude čep buldozeru vyměněn. Sada je zjednodušena pro použití kaleného stavu oceli 20 (nízkouhlíkový martenzit), tvrdost je stabilní kolem 45HRC, výrazně se zlepšila pevnost produktu a odolnost proti opotřebení a kvalita je stabilní; rychlořezná ocel snižuje počet popouštění, jako jsou strojní pilové kotouče z oceli W18Cr4V, které používají jedno popouštění Oheň (560℃×1h) nahrazuje tradiční trojnásobné popouštění 560℃×1h a životnost se zvyšuje o 40 %.

Za čtvrté, místo vysokoteplotního temperování používejte nízko a středněteplotní temperování.

Středně uhlíková nebo středně uhlíková legovaná konstrukční ocel používá střední a nízkoteplotní popouštění místo vysokoteplotního popouštění, aby se dosáhlo vyšší odolnosti proti vícenásobnému nárazu. Ocelový vrták W6Mo5Cr4V2 Φ8 mm je po kalení podroben sekundárnímu temperování při 350 ℃ × 1 h + 560 ℃ × 1 h a životnost vrtáku se prodlouží o 40 % ve srovnání s vrtákem popouštěným třikrát na 560 ℃ × 1 h .

Za páté, rozumně snižte hloubku průsakové vrstvy

Cyklus chemického tepelného zpracování je dlouhý a spotřebovává hodně energie. Pokud lze snížit hloubku penetrační vrstvy pro zkrácení času, je to důležitý prostředek pro úsporu energie. Potřebná hloubka kalené vrstvy byla stanovena měřením napětí, které ukázalo, že současná kalená vrstva byla příliš hluboká a pouze 70 % tradiční hloubky kalené vrstvy bylo dostačujících. Výzkum ukazuje, že karbonitridace může snížit hloubku vrstvy o 30 % až 40 % ve srovnání s nauhličením. Zároveň, pokud je hloubka průniku řízena na spodní hranici technických požadavků ve skutečné výrobě, lze ušetřit 20 % energie a také snížit čas a deformaci.

Za šesté, použijte vysokoteplotní a vakuové chemické tepelné zpracování

Vysokoteplotní chemické tepelné zpracování má zvýšit teplotu chemického tepelného zpracování za úzkých podmínek, kdy to provozní teplota zařízení umožňuje a austenitová zrna oceli, která má být infiltrována, nerostou, čímž se značně zrychluje rychlost nauhličování. Zvýšení teploty nauhličování z 930 ℃ na 1000 ℃ může zvýšit rychlost nauhličování více než 2krát. Protože však stále existuje mnoho problémů, budoucí vývoj je omezený. Vakuové chemické tepelné zpracování se provádí v podtlakovém médiu plynné fáze. V důsledku čištění povrchu obrobku ve vakuu a použití vyšších teplot je rychlost průniku značně zvýšena. Například vakuové nauhličování může zvýšit produktivitu 1 až 2krát; když jsou hliník a chrom infiltrovány při 133,3× (10-1 až 10-2) Pa, může být rychlost pronikání zvýšena více než 10krát.

Za sedmé, iontové chemické tepelné zpracování

Jedná se o proces chemického tepelného zpracování, který využívá doutnavého výboje mezi obrobkem (katodou) a anodou k současné infiltraci prvků, které mají být infiltrovány, do média v plynné fázi obsahující prvky, které mají být infiltrovány, při tlaku nižším než jedna atmosféra. Jako je iontová nitridace, iontové nauhličování, iontové síření atd., které mají výhody rychlé penetrační rychlosti, dobré kvality a úspory energie.

Za osmé, použijte indukční samotemperování

Místo temperování v peci se používá indukční samotemperování. Vzhledem k tomu, že indukční ohřev se používá k přenosu tepla na vnější stranu kalící vrstvy, není zbývající teplo odebíráno během kalení a chlazení pro dosažení krátkodobého temperování. Proto je vysoce energeticky úsporný a používá se v mnoha aplikacích. Za určitých okolností (jako je například ocel s vysokým obsahem uhlíku a vysoce legovaná ocel s vysokým obsahem uhlíku) se lze vyhnout praskání při kalení. Současně, jakmile je stanoven každý parametr procesu, lze dosáhnout hromadné výroby a ekonomické přínosy jsou značné.

Za deváté, použijte předehřev a kalení po kování

Předehřev a kalení po kování může nejen snížit spotřebu energie na tepelné zpracování a zjednodušit výrobní proces, ale také zlepšit výkon produktu. Použití kalení odpadním teplem po kování + vysokoteplotní popouštění jako předúprava může eliminovat nedostatky kalení odpadním teplem po kování jako konečné tepelné zpracování hrubých zrn a špatnou rázovou houževnatost. Trvá to kratší dobu a má vyšší produktivitu než sféroidizační žíhání nebo obecné žíhání. Kromě toho je teplota vysokoteplotního temperování nižší než teplota žíhání a temperování, takže může výrazně snížit spotřebu energie a zařízení je jednoduché a snadno ovladatelné. Ve srovnání s obecnou normalizací může normalizace zbytkového tepla po kování nejen zlepšit pevnost oceli, ale také zlepšit plastickou houževnatost a snížit teplotu přechodu křehkého za studena a citlivost vrubu. Například ocel 20CrMnTi může být po kování zahřátá na 730~630 ℃ při 20 ℃/h. Rychlé chlazení dosáhlo dobrých výsledků.

Za desáté, místo nauhličování a kalení použijte povrchové kalení

Systematická studie vlastností (jako je statická pevnost, únavová pevnost, vícenásobná rázová houževnatost, zbytkové vnitřní pnutí) středně a vysoce uhlíkové oceli s obsahem uhlíku 0,6 % až 0,8 % po vysokofrekvenčním kalení ukazuje, že indukční kalení může být slouží k částečné náhradě nauhličování. Kalení je zcela možné. K výrobě převodových kol jsme použili vysokofrekvenční kalení z oceli 40Cr, které nahradilo původní nauhličovací a kalicí kola z oceli 20CrMnTi, a dosáhli úspěchu.

11. Místo celkového vytápění používejte lokální vytápění

U některých dílů s místními technickými požadavky (jako je průměr hřídele ozubeného kola odolný proti opotřebení, průměr válečku atd.) lze místo celkového ohřevu použít metody lokálního ohřevu, jako je ohřev lázeňské pece, indukční ohřev, pulzní ohřev a ohřev plamenem. jako skříňové pece. , může dosáhnout vhodné koordinace mezi třecími a záběrovými částmi každé části, zlepšit životnost částí a protože jde o lokalizované zahřívání, může výrazně snížit deformaci kalením a snížit spotřebu energie.

Hluboce chápeme, že to, zda může podnik racionálně využívat energii a získat maximální ekonomické výhody s omezenou energií, zahrnuje faktory, jako je účinnost zařízení využívajících energii, zda je cesta procesní technologie rozumná a zda je řízení vědecké. To vyžaduje, abychom uvažovali komplexně ze systematického hlediska a nelze ignorovat každý odkaz. Zároveň při formulování procesu musíme mít také celkovou koncepci a být úzce propojeni s ekonomickými přínosy podniku. Nemůžeme formulovat proces jen kvůli formulování procesu. To je zvláště důležité dnes s rychlým rozvojem tržní ekonomiky.


Čas odeslání: 22. května 2024